Вход

Ветровая энергия в США: государственная политика, инвестиции и социально-экономическая эффективность.

Курсовая работа*
Код 98135
Дата создания 2011
Страниц 35
Источников 22
Покупка готовых работ временно недоступна.
1 890руб.

Содержание

Введение
1 Основы ветровой энергии в США на современном этапе
1.1 Государственная политика США в обстали применения ветровой энергии
1.2 Масштабы развития ветроэнергетики в США
2 Исследование состояния ветроэнергетики в США
2.1 Инвестиции, затраты и прибыль в отрасли
2.2 Занятость и экономическое развитие на местном уровне
2.3 Окружающая среда и ветроэнергетика
3 Перспективы развития ветровой энергетики на мировом уровне
3.1 Неустойчивость ветровой энергии и ее интеграция в энергосистемы
3.2 Основные сценарии развития мировой ветроэнергетики
Заключение
Список используемых источников

Фрагмент работы для ознакомления

Общий эффект от прекращения ветра в одном определенном месте незначителен, так как ветер всегда есть где-то еще.
Энергосистемам приходится иметь дело с неожиданными колебаниями мощностей крупных электростанций. Мероприятия по регулированию колебаний необходимы и при работе с ветровыми станциями. Вопрос здесь не столько в самих колебаниях, сколько в том, как их прогнозировать и справляться с ними, какими способами повышать эффективность.
Серьезным препятствием для использования огромного потенциала ветровых ресурсов является отсутствие во многих регионах регулируемой или какой бы то ни было сетевой инфраструктуры. Развитие энергосетей требует значительных капиталовложений, хотя привлечение крупных инвестиций в этот сектор неизбежно вне зависимости от выбора способа генерирования энергии.
Сегодня ветровая энергетика находится в неравных условиях по отношению к традиционным способам генерации энергии: инфраструктура последних развивалась преимущественно в рамках национальных вертикально-интегрированных монополий, у которых была возможность финансировать развитие энергосистемы за счет государственных субсидий и налогов. И хотя более либеральный рынок прекратил в некоторых странах эту практику, ряд перекосов - от дискриминационной платы за подключение к сети до скрытых злоупотреблений господствующим положением со стороны ведущих компаний - продолжают создавать барьеры для развития возобновляемой энергетики.
Одна из серьезных ошибок, часто допускаемых во время обсуждения интеграции ветровой энергетики в энергетические сети, состоит в том, что этот вопрос рассматривается изолированно, в отрыве всей энергосистемы. Система энергоснабжения подобна огромной ванне с сотнями кранов (электростанций), обеспечивающих приток, и миллионами стоков (потребителей). Эти краны и стоки постоянно открываются и закрываются. Задача системных операторов - поддержание достаточного количества воды в ванне для обеспечения безопасности всей системы. Это своего рода взаимодействие между различными технологиями получения энергии и потребительской мозаикой с целью достижения определенного эффекта.
Современный уровень интеграции ветростанций в электрические сети демонстрирует, что подключение ветровой энергетики к крупным системам реально. Опыт интеграции ветростанций мощностью более 40 ГВт, установленных в Европе, показывает, каким образом происходит интеграция высокого, среднего и низкого уровней в различных условиях, а также узкие места и проблемы такой интеграции.
Низкий уровень интеграции не оказывает на работу системы значительного влияния. В настоящее время производство электроэнергии за счет ветроэнергетики составляет 3% от общей потребности ЕС в электроэнергии, хотя существует большое варьирование по регионам и странам. Современные методы контроля и резервные мощности позволяют без проблем интегрировать до 20% электроэнергии, получаемой от ветростанций. Свыше этого уровня могут потребоваться некоторые изменения в энергетических системах и в способах их деспетчиризации.
Системные операторы часто отказываются от интеграции больших объемов энергии от ветростанций, считая это невыполнимой задачей, а многие системные операторы делают это с большой неохотой. Тем не менее, например, в Дании 21% потребляемой электроэнергии обеспечивается за счет ветровой энергетики (данные на 2009г.) В западной части страны этот показатель достигал 25%, а в некоторых случаях ветровая энергетика могла покрыть спрос на все 100%.
Несмотря на успешный опыт, до сих пор остается ряд вопросов относительно возможности интегрирования больших мощностей ветровой энергетики в объединенную энергосистему. Эти вопросы касаются системы управления, подключения к сети, стабильности ее работы и усовершенствования инфраструктуры.
С одной стороны, ветровая энергетика выглядит как серьезный вызов энергосистеме. Распространено мнение о необходимости высоких затрат на обслуживание такой интеграции и ее поддержки со стороны традиционной энергетики. Однако при этих оценках часто не учитываются следующие ключевые факторы:
Энергосистемы имеют дело с регулярными колебаниями, нестабильностью спроса, а также с непрогнозируемыми сбоями при передаче и генерации энергии.
Ветровая энергетика может внедряться на системном уровне, что создает сглаживающий эффект, возрастающий с расширением площади, занимаемой ветровыми станциями.
Возможно прогнозирование генерации на ветростанциях как в почасовом, так и суточном режиме.
Ветровая энергетика всегда будет оказывать влияние на резервы энергетической системы, величина которых будет зависеть от размера энергосистемы, вида генерации, колебаний, управления спросом и степенью интеграции с другими системами. При этом крупные энергосистемы могут использовать преимущество, заключающееся в разнообразии источников генерации. У таких систем есть гибкие механизмы для сопровождения изменений нагрузки и остановов станций, которые не всегда можно точно прогнозировать.
Потребность в дополнительной резервной мощности при растущей доле ветровой энергетики на практике невелика. Возникающие колебания можно покрывать за счет имеющихся в системе резервов даже при существенном увеличении этой доли. Ряд национальных и региональных исследований показывают, что дополнительные расходы, связанные с интеграцией ветровой энергетики на уровне 20%, находятся в пределах от 0 до 3 евро за 1 МВт·час.
При этом постоянно совершенствуются технологии прогнозирования. Опираясь на все более точные прогнозы погоды, анализ статистических данных, используя усовершенствованные модели ветроустановок, можно заранее предсказывать объем производимой энергии на период от 5 минут до 72 часов, а также оценивать генерацию по сезонам и годовым циклам. При использовании современных средств расчетов погрешность оценки генерации для одного ветропарка составляет 10-20% при прогнозировании на 36 часов. Для группы ветропарков погрешность составляет 10% на одни сутки и 5% на 1-4 часа.
Эффект от расширения площади, занимаемой ветроустановками, также может быть значительным. Мониторинг Германского исследовательского института ISET показал, что в то время как отдельная турбина может испытывать колебания мощности до 60% в течение часа, максимальное колебание группы объединенных ветропарков с установленной мощностью 350 МВт не превышает 20%. На больших пространствах для таких систем, как Nordel, которая расположена на территории 4 стран (Финляндия, Швеция, Норвегия и Дания), наибольшее колебание в течение часа не превышает 10%.
3.2 Основные сценарии развития мировой ветроэнергетики
Сценарии развития мировой ветроэнергетики показывают, что даже при Исходном варианте доля ветровой энергетики в мировом производстве электроэнергии может достичь 5% к 2030 году и 6,6% к 2050 году. Эти показатели достигаются в случае если сбудется Энергоэффективный прогноз развития мирового спроса на электроэнергию.
По Умеренному сценарию при осуществлении масштабных мероприятий в области энергосбережения ветровая энергетика может обеспечить 15,6% мирового производства электроэнергии к 2030 году и 17,7% к 2050 году.
В Оптимистичном сценарии при масштабных энергосберегающих мероприятиях ветровая энергетика обеспечивает 29,1% мирового производства электроэнергии к 2030 году и 34,2% к 2050 году.
Производимая энергия ветростанций, которую нельзя будет использовать в энергосетях при уровне интеграции, предусмотренном в Оптимистичном сценарии, должна либо аккумулироваться, либо идти на нужды новых секторов, таких как транспорт. В настоящее время проводятся серьезные исследовательские работы по развитию и усовершенствованию подобных технологий.
Более подробный анализ развития мировой ветроэнергетики показывает, что диапазон результатов зависит от выбора сценария развития спроса и предполагаемых допущений при определении темпов роста ветроэнергетики.
Исходный сценарий предполагает ежегодный 15% рост установленной мощности ветровой энергетики до 2010 года и 10% рост до 2014 года. Затем предполагается постепенное снижение темпов роста до 3% к 2031 году.
В результате, к концу текущего десятилетия общая установленная мощность ветровой энергетики в мире должна достигнуть почти 113 ГВт, к 2020 году – свыше 230 ГВт и к 2030 году - почти 364 ГВт. К концу сценария, в 2050 году общая установленная мощность ветровой энергетики в мире должна превысить 557 ГВт. Ежегодный объем ввода новых мощностей составит к этому периоду 34 ГВт.
Доля ветровой энергетики в производстве электроэнергии варьирует в зависимости от прогноза развития энергопотребления. Согласно Консервативному прогнозу, вклад ветровой энергетики должен увеличиться с 1,5% в 2010 году до 4% в 2050 году. При Энергоэффективном прогнозе развития спроса увеличение составит от 1,8% в 2010 году до 6,6% в 2050 году.
Согласно Умеренному сценарию, ожидаемый ежегодный рост установленной мощности значительно выше, чем в Исходном сценарии. Вплоть до 2010 года рост составит 19%, с 2011 до 2014 гг. - 16%, с 2015 до 2020 гг. – 15%. Затем, до 2025 года ожидается снижение темпов роста до 10%, с последующим падением до 5%.
В результате, к 2020 году общая установленная мощность ветровой энергетики в мире может достигнуть 560 ГВт и почти 1 129 ГВт к 2030 году. К концу сценарного периода - 2050 г. - общая установленная мощность ветровой энергетики в мире должна вырасти до 1 557 ГВт. Ежегодный объем вновь вводимых мощностей составит почти 71 ГВт.
Доля ветроэнергетики в мировом производстве электроэнергии увеличится при Консервативном прогнозе спроса с 1,8% в 2010 году до 10,8% в 2050 году. При Энергоэффективном варианте развития спроса на электроэнергию увеличение составит с 2,2% в 2010 году до 17,7% в 2050 году.
Рисунок 7 – Перспективы мировой ветроэнергетики
Оптимистичный сценарий предусматривает еще более стремительное развитие мирового рынка ветроэнергетики. Наиболее быстрый рост приходится на первые два десятилетия. Ежегодное увеличение установленной мощности составит 20% до 2015 года с последующим снижением темпов роста до 17%. В период с 2020 до 2025 гг. этот показатель составит 10% с последующим снижением до 5%. В результате к концу текущего десятилетия общая установленная мощность ветровой энергетики в мире должна достигнуть почти 154 ГВт, к 2020 году – 1 073 ГВт и к 2030 году – около 2 110 ГВт. К концу сценария, в 2050 году общая установленная мощность ветровой энергетики должна превысить 3 010 ГВт. Ежегодный объем ввода новых мощностей к этому периоду будет составлять 150 ГВт.
Доля ветровой энергетики в мировом производстве электроэнергии при Консервативном прогнозе развития спроса увеличится с 2,1% в 2010 году до 20,9% в 2050 году. При Энергоэффективном прогнозе доля ветроэнергетики увеличится с 2,4% в 2010 году до 34,3 % в 2050 году.
Заключение
Спрос на энергию, особенно на электричество, растет по всему миру. Это в первую очередь касается развивающихся стран, которые во многом зависят от агентств по кредитованию и международных банков.
Следуя международному режиму ограничения выбросов парниковых газов, агентства и другие международные финансовые институты, должны иметь соответствующую политику, отвечающую необходимости ограничения парниковых эмиссий и задачам сохранения климата. В то же время необходимы планы перехода и гибкие временные рамки, которые позволили бы избежать чрезмерных трудностей для экономик развивающихся стран, во многом полагающихся на традиционные источники энергии и их экспорт. Кроме того, необходимо учитывать и тот факт, что выполнение целей по развитию беднейших стран мира потребует субсидий.
Политика, направленная на решение этих вопросов, должна включать в себя:
Выделение и увеличение доли займов на проекты в области возобновляемой энергетики.
Скорейший отказ от поддержки проектов в области традиционной, загрязняющей окружающую среду энергетики.
На фоне растущих цен на нефть политические лидеры начинают постепенно признавать, что глобальные энергетические проблемы требуют незамедлительных действий в следующих областях: обеспечение надежных поставок энергии в международном масштабе, удовлетворение растущих энергетических потребностей, решение проблемы изменения климата. Сегодня эти вопросы как никогда ранее занимают высокое место в списке политических приоритетов. Более того, лучшее понимание вопросов энергетики и впечатляющие достижения в области новых технологий дают возможность решать энергетические проблемы эффективными способами, обеспечивающими устойчивое развитие.
Реализация мер, направленных на решение энергетических проблем, возможна в рамках деятельности международных институтов, таких, как Комиссия ООН по устойчивому развитию и саммиты «большой восьмерки», на которых встречаются руководители США, России, Италии, Японии, Германии, Франции, Канады и Великобритании.
В июле 2005 года страны «большой восьмерки» плюс Бразилия, Китай, Индия, Мексика и Южная Африка договорились о начале диалога по вопросам изменения климата, чистой энергетики и устойчивого развития. Стороны совместно с Международным энергетическим агентством и Всемирным банком договорились о сотрудничестве по ряду вопросов, включая развитие возобновляемой энергетики. Международное энергетическое агентство наметило для стран «большой восьмерки» программу Глениглс (Gleneagles Programme), которая включает следующие направления: сценарии и стратегии развития альтернативной энергетики; энергосбережение в строительстве, электротехнике, на транспорте и в промышленности; чистое ископаемое топливо; поглощение и утилизация углекислого газа; возобновляемая энергетика; расширенное международное сотрудничество
Обеспечить выполнение обязательств по сокращению выбросов парниковых газов в рамках Киотского протокола и в «посткиотский» период (после 2012 года).
Реформировать деятельность агентств по кредитованию, международных банков развития и международных финансовых институтов с тем, чтобы обеспечить:
выделение и увеличение доли займов на проекты в области возобновляемой энергетики;
скорейший отказ от поддержки проектов в области традиционной, загрязняющей окружающую среду энергетики.
Список используемых источников
Ветровая энергетика. Отчет 2010. http:// www.wwindea.org/home/images/stories/ worldwindenergyreport2009_ru.pdf
Золотарев С.В., «SCADA-пакет PcVue, как интегрирующая платформа в системах мониторинга и управления процессами: результаты и основные тренды», – «Автоматизация зданий», №3-4, 2010 г.
Чистая энергия", №3 2009г.
http://solarheaters.com.ua/perspektivy-razvitiya-vetroenergetiki
http://www.stroyinform.ru/archive/index.php?ELEMENT_ID=17762&NUMBER_ID=344&SECTION_ID=300
http://solarcompany.prom.ua/a26192-vozobnovlyaemye-istochniki-energii.html
Monsoon  (англ.). Glossary of Meteorology. American Meteorological Society (2009).
Chapter II: Monsoon-2004: Onset, Advancement and Circulation Features  (англ.) (pdf). National Centre for Medium Range Forecasting (23 октября 2004). Проверено 5 ноября 2010.
Monsoon  (англ.). Australian Broadcasting Corporation (2000). Проверено 5 ноября 2010.
Dr.Yang(Missouri Western State University) A Conceptual Study of Negative Impact of Wind Farms to the Environment  (англ.) // The Technology Interface Journal. — 2009. — В. 1.
http://www.canwea.ca/images/uploads/File/CanWEA_Wind_Turbine_Sound_Study_-_Final.pdf
Энергетический портал. Вопросы производства, сохранения и переработки энергии
http://www.riarealty.ru/ru/article/34636.html «РусГидро» определяет перспективные площадки в РФ для строительства ветроэлектростанци
EWEA: 180 GW of Wind Power Possible in Europe by 2020 | Renewable Energy World
Lema, Adrian and Kristian Ruby, «Between fragmented authoritarianism and policy coordination: Creating a Chinese market for wind energy», Energy Policy, Vol. 35, Isue 7, July 2007
China’s Galloping Wind Market  (англ.). Проверено 21 января 2011.
India to add 6,000 MW wind power by 2012  (англ.). Проверено 21 января 2011.
Japan wind farm building slows on tighter rules
John Blau France Could Be Next Offshore Wind Powerhouse 26 Январь 2011 г.
American Wind Energy Association. The Economics of Wind Energy
Wind Energy and Wildlife: The Three C’s
Wind Energy Could Reduce CO2 Emissions 10B Tons by 2020

2

Список литературы


1.Ветровая энергетика. Отчет 2010. http:// www.wwindea.org/home/images/stories/ worldwindenergyreport2009_ru.pdf
2.Золотарев С.В., «SCADA-пакет PcVue, как интегрирующая платформа в системах мониторинга и управления процессами: результаты и основные тренды», – «Автоматизация зданий», №3-4, 2010 г.
3.Чистая энергия", №3 2009г.
4.http://solarheaters.com.ua/perspektivy-razvitiya-vetroenergetiki
5.http://www.stroyinform.ru/archive/index.php?ELEMENT_ID=17762&NUMBER_ID=344&SECTION_ID=300
6.http://solarcompany.prom.ua/a26192-vozobnovlyaemye-istochniki-energii.html
7.Monsoon (англ.). Glossary of Meteorology. American Meteorological Society (2009).
8.Chapter II: Monsoon-2004: Onset, Advancement and Circulation Features (англ.) (pdf). National Centre for Medium Range Forecasting (23 октября 2004). Проверено 5 ноября 2010.
9.Monsoon (англ.). Australian Broadcasting Corporation (2000). Проверено 5 ноября 2010.
10.Dr.Yang(Missouri Western State University) A Conceptual Study of Negative Impact of Wind Farms to the Environment (англ.) // The Technology Interface Journal. — 2009. — В. 1.
11.http://www.canwea.ca/images/uploads/File/CanWEA_Wind_Turbine_Sound_Study_-_Final.pdf
12.Энергетический портал. Вопросы производства, сохранения и переработки энергии
13.http://www.riarealty.ru/ru/article/34636.html «РусГидро» определяет перспективные площадки в РФ для строительства ветроэлектростанци
14.EWEA: 180 GW of Wind Power Possible in Europe by 2020 | Renewable Energy World
15.Lema, Adrian and Kristian Ruby, «Between fragmented authoritarianism and policy coordination: Creating a Chinese market for wind energy», Energy Policy, Vol. 35, Isue 7, July 2007
16.China’s Galloping Wind Market (англ.). Проверено 21 января 2011.
17.India to add 6,000 MW wind power by 2012 (англ.). Проверено 21 января 2011.
18.Japan wind farm building slows on tighter rules
19.John Blau France Could Be Next Offshore Wind Powerhouse 26 Январь 2011 г.
20.American Wind Energy Association. The Economics of Wind Energy
21.Wind Energy and Wildlife: The Three C’s
22. Wind Energy Could Reduce CO2 Emissions 10B Tons by 2020

Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала, который не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, но может использоваться в качестве источника для подготовки работы указанной тематики.
Сколько стоит
консультация по подготовке материалов?
1
Заполните заявку - это бесплатно и ни к чему вас не обязывает. Окончательное решение вы принимаете после ознакомления с условиями выполнения работы.
2
Менеджер оценивает работу и сообщает вам стоимость и сроки.
3
Вы вносите предоплату 25% и мы приступаем к работе.
4
Менеджер найдёт лучшего автора по вашей теме, проконтролирует выполнение работы и сделает всё, чтобы вы остались довольны.
5
Автор примет во внимание все ваши пожелания и требования вуза, оформит работу согласно ГОСТ, произведёт необходимые доработки БЕСПЛАТНО.
6
Контроль качества проверит работу на уникальность.
7
Готово! Осталось внести доплату и работу можно скачать в личном кабинете.
После нажатия кнопки "Узнать стоимость" вы будете перенаправлены на сайт нашего официального партнёра Zaochnik.com
© Рефератбанк, 2002 - 2018